KR100199321B1 - 유기 반도체 고체 전해 콘덴서 및 그 제조 방법 - Google Patents
유기 반도체 고체 전해 콘덴서 및 그 제조 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100199321B1 KR100199321B1 KR1019910010925A KR910010925A KR100199321B1 KR 100199321 B1 KR100199321 B1 KR 100199321B1 KR 1019910010925 A KR1019910010925 A KR 1019910010925A KR 910010925 A KR910010925 A KR 910010925A KR 100199321 B1 KR100199321 B1 KR 100199321B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- powder coating
- melting
- electrolytic capacitor
- solid electrolytic
- complex salt
- Prior art date
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 title claims abstract description 60
- 239000007787 solid Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 16
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 75
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 62
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 62
- NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N Butylhydroxytoluene Chemical compound CC1=CC(C(C)(C)C)=C(O)C(C(C)(C)C)=C1 NLZUEZXRPGMBCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 48
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 39
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 23
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 21
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims abstract description 16
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 16
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000002612 dispersion medium Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 claims abstract description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 238000013007 heat curing Methods 0.000 claims abstract 2
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 27
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 22
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 22
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 17
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 13
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 12
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 8
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 7
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 6
- 238000007743 anodising Methods 0.000 claims description 5
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims description 4
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 4
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 3
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 claims description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims 2
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000002048 anodisation reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000001723 curing Methods 0.000 claims 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 abstract description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 2
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 17
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 6
- 230000035882 stress Effects 0.000 description 6
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 5
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 3
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 3
- 229910001593 boehmite Inorganic materials 0.000 description 3
- FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M hydroxidooxidoaluminium Chemical compound O[Al]=O FAHBNUUHRFUEAI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 3
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 3
- 206010037660 Pyrexia Diseases 0.000 description 2
- 239000010407 anodic oxide Substances 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000007323 disproportionation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 2
- 125000001140 1,4-phenylene group Chemical group [H]C1=C([H])C([*:2])=C([H])C([H])=C1[*:1] 0.000 description 1
- NASKYXDNBUHVPY-UHFFFAOYSA-N 1-hexyl-2h-quinoline Chemical compound C1=CC=C2N(CCCCCC)CC=CC2=C1 NASKYXDNBUHVPY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HSNJJEPLDNIQTM-UHFFFAOYSA-N 1-propan-2-yl-2h-quinoline Chemical compound C1=CC=C2N(C(C)C)CC=CC2=C1 HSNJJEPLDNIQTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XWSORTDXXONREX-UHFFFAOYSA-N 1-propyl-2h-quinoline Chemical compound C1=CC=C2N(CCC)CC=CC2=C1 XWSORTDXXONREX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KSXHZOTTWSNEHY-UHFFFAOYSA-N 3-[3-(2-cyanoethoxy)-2,2-bis(2-cyanoethoxymethyl)propoxy]propanenitrile Chemical group N#CCCOCC(COCCC#N)(COCCC#N)COCCC#N KSXHZOTTWSNEHY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003466 anti-cipated effect Effects 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- AWJUIBRHMBBTKR-UHFFFAOYSA-N iso-quinoline Natural products C1=NC=CC2=CC=CC=C21 AWJUIBRHMBBTKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 229920002803 thermoplastic polyurethane Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/15—Solid electrolytic capacitors
- H01G9/151—Solid electrolytic capacitors with wound foil electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/004—Details
- H01G9/02—Diaphragms; Separators
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
- H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
- H01G9/004—Details
- H01G9/08—Housing; Encapsulation
- H01G9/10—Sealing, e.g. of lead-in wires
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Fixed Capacitors And Capacitor Manufacturing Machines (AREA)
- Paints Or Removers (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Apparatuses And Processes For Manufacturing Resistors (AREA)
Abstract
열 스트레스에 대해서도 누설 전류의 변화가 적은 내열성이 좋은 고체 전해 콘덴서의 제조 방법을 제공한다.
콘덴서 소자를 가열 용해한 TCNQ, 착염에 침지하여 TCNQ 착염을 냉각 고화시키는 고체 전해질층을 형성하며, 그후 제1 실시예에서는 전해질층을 분체 도료로 피복하고, 제2 실시예에서는 고체 전해질층상에 휘발성 분산매를 포함하지 않는 분체 도료층을 형성하여, 분체 도료층의 가열 융해전에 분체 도료층을 열경화성 수지로 피복하고, 열경화성 수지를 분체 도료의 용융 온도보다 낮은 온도로 가열 경화시킨후 상기 분체 도료를 가열 융해 경화시키고, 제3 실시예에서는 고체 전해질층상에 휘발성 분산매를 포함하지 않는 분체 도료층을 형성해서 1기압 이상의 수증기에 의해 분체 도료층을 형성한다.
Description
제1도는 본 발명의 유기 반도체 고체 전해 콘덴서의 실시예를 도시한 도면.
제2도는 본 발명의 제조 방법으로 제조한 콘덴서의 실시예를 도시한 도면.
제3도는 종래의 유기 반도체 고체 전해 콘덴서의 실시예를 도시한 도면.
제4도는 종래의 유기 반도체 고체 전해 콘덴서의 실시예를 도시한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 콘덴서 소자 2 : 양극 리드
3 : 음극 리드 4 : 리드 보스
5 : 알루미늄 케이스 6 : 유기 반도체(TCNQ 착염)
7 : 비가요성 에폭시 수지 8 : 변성 아크릴 수지
9 : 분체 도료 10 : 공간
본 발명은 유기 반도체 고체 전해 콘덴서와 그 제조 방법에 관한 것이다. 더욱 상세히 설명하면, 본 발명은 전해질로서 7·7·8·8 테트라 시아노키노디메탄의 착염(이하 TCNQ 착염이라 한다)을 사용하는 유기 반도체 고체 전해 콘덴서와 그 제조 방법에 관한 것이다.
종래 고체 전해 콘덴서의 고체 전해질로서 유기 반도체, 특히 TCNQ 착염을 이용하는 것이 제안되어 있다[예를 들면, 일본국 특허공개 소 62-52939호 공보(HOIG 9/02) 참조] 이와 같은 종래 기술에 있어서는 제3도에 도시한 것처럼 TCNQ의 착염으로 이루어지는 유기 반도체 분말(6)을 적당량 취출해서 열전도성 케이스(알루미늄 케이스등)(5)에 적당히 가압해서 수납하여, 이것을 250-300℃의 온도로 융해 액화해서, 미리 예열해둔 콘덴서 소자(1)을 함지(含漬)한다. 또 콘덴서 소자(1)을 케이스와 함께 급냉한 후, 케이스 개구부에 열경화성의 비가요성 수지(예를 들면, 에폭시 수지)(7)을 충전해서 85-105℃의 온도에서 장시간 방치해서 경화시켰다.
또 여기서, 콘덴서 소자(1)이라는 것은 알루미늄, 탄탈, 니오브 등의 분류 작용을 갖는 금속의 화성박을 양극으로 하고, 통상 이들 금속의 화성 처리를 실시하지 않은 박을 음극으로 해서 이들 음극박과 양극박사이에 스페이서 종이를 끼워서 감은 것이다. 또 참조 번호(2 및 3)은 각각 양극 및 음극 리드선, 참조 번호(4)는 리드보스이다.
이와 같은 종래의 고체 전해 콘덴서에 있어서는 비가요성의 열경화성 에폭시 수지(7)을 이용해서 콘덴서 소자를 밀봉하고, 종래 TCNQ 착염을 이용한 콘덴서는 표면 실장 부품으로서 필수인 납땜시의 열. 스트레스(통상 230℃)에 견디지 못하고 현저한 누설 전류 증대 등의 특성 열화를 초래했다.
이것은 종래의 이런 종류의 콘덴서가 열경화성 에폭시 수지로 밀봉되어 있어서 콘덴서 소자의 내부까지 에폭시 수지가 함침되어, 고체 전해질로서의 유기 반도체와 이 에폭시 수지가 반응하기 때문에 열화를 초래한다고 사료된다.
또 다시 소자 내부로 들어간 상기 에폭시 수지가 경화시 수축하거나, 납땜에 의한 가열시 팽창 등으로 산화 피막에 스트레스가 생겨서 누설 전류가 증대하는 경우도 있었다. 즉 전압 처리(에이징)시, 또는 납땜 전후에 있어서 급격한 온도 변화(히트 쇼크)에 의해 콘덴서 소자중의 알루미늄박상의 산화 피막 및 고화(固化)된 TCNQ 착염에 밀착한 에폭시 수지가 열팽창 또는 수축하지만, 그때 에폭시 수지가 가요성을 갖지 못하기 때문에 알루미늄박싱의 산화 피막 및 TCNQ 착염에 대해 스트레스가 가해진다. 따라서, 산화 피막 및 고화된 TCNQ 착염이 손상되어 누설 전류 증대를 초래하는 경우가 있다.
이 문제를 해결하기 위해 예를 들면, 제4도에 도시한 것처럼 변성 아크릴 수지, 우레탄 수지 등의 소자 피복 수지(8)로 피복하고, 다시 그 위의 케이스 개구부에 열경화성의 비가요성 외장 수지(예를 들면, 에폭시 수지)(7)을 충전하여, 85-105℃의 온도에서 장시간 방치해서 경화시키는 것이 이미 제안되어 있다. 그러나 변성 아크릴 수지(8)을 이용하면, 확실하게 내열 시험에 있어서 특성 열화가 개선되는지는 아직 불충분해서, 다시 내열성 향상이 더욱 강력히 요망되고 있다.
그래서 이와 같은 TCNQ 착염을 이용한 알루미늄 고체 전해 콘덴서는 주파수 특성 및 온도 특성을 현저하게 개선한 것으로 종래의 건식 콘덴서의 그것을 훨씬 능가하는 것이다.
근래 전기 기기의 소형화에 따라 TCNQ 착염을 이용한 콘덴서에 있어서도 표면 실장용이 강력히 요구되고 있다. 그러나 이런 종류의 콘덴서는 표면 실장용 부품으로서 필수인 납땜시 열 스트레스(통상 230℃)에 견디지 못해서 누설 전류의 증대를 초래하는 결점이 있기 때문에 내열성 향상이 강력히 요망되고 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 납땜시의 열 스트레스에 대해서도 누설 전류가 거의 변하지 않는 내열성이 우수한 고체 전해 콘덴서와 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 제1 실시예(제1도)는 콘덴서 소자에 융해 액화한 TCNQ 착염을 함침해서 냉각 고화 후, 콘덴서 소자를 분체(粉體) 도료, 바람직하게는 분체 도료와 분말 형태의 무기물을 혼합한 것으로 피복한 후 다시 에폭시 수지로 피복하는 것이다.
본 발명의 제2 실시예(제2도)는 콘덴서 소자에 가열 융해한 TCNQ 착염을 함침해서 냉각 고화시킨 후, 그 위에 휘발성 분산매를 포함하지 않는 분체 도료층을 형성하고, 분체 도료층의 가열 융해 전에 분체 도료층을 에폭시 수지로 피복해서, 에폭시 수지를 분체 도료의 용융 온도보다 낮은 온도에서 가열 경화시킨 후, 상기 분체 도료를 가열 융해 경화시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제3 실시예(제1도와 동일 구성)는 콘덴서 소자에 융해 액화된 TCNQ 착염을 함침해서 냉각 고화시킨 후, 그 콘덴서 소자를 휘발성 분산매를 포함하지 않는 분체 도료로 피복해서, 이 분체 도료를 1기압 이상의 수중기에 의해 용융 경화시킨다.
제1 실시예에 있어서는 분체 도료는 가열함으로써 용융 경화되지만, 용융에서 경화까지의 시간이 짧아서 도료가 콘덴서 소자 내부로 침입하기 전에 경화가 완료된다. 따라서 콘덴서 소자내부에는 수지가 거의 존재하지 않는다. 따라서 유기 반도체와 수지가 반응하는 일도 없고, 또 수지 경화시의 수축이나 가열시 수지의 팽창에 의한 기계적인 스트레스를 받는 일이 적다.
또한, 분체 도료에 융점 230℃ 이상의 무기물 또는 무기 화합물을 혼합함으로써 더욱 소자 내부로의 침입이 적어져서 효과적이다.
제2 실시예에 기재된 제조 방법에 따르면, TCNQ 착염의 함침제 소자를 직접 피복하고 있는 분체 도료층을 가열 등으로 인해 액화 경화시키기 전에, 이 분체 도료를 에폭시 수지로 피복해서, 에폭시 수지를 분체 도료가 용융 경화하는 온도보다 낮은 온도로 경화시킨 후, 분체 도료를 가열 융해 후에 경화시킨다. 이와 같이 함으로써, 제2도에 도시한 것처럼 콘덴서 내부에 공간(10)이 생겨서, 이 공간의 존재에 의해 종래로부터 문제가 되었던 피복 수지의 납땜시의 열 스트레스에 기인하는 수축이나 팽창이 소자에 미치는 영향이 매우 작아져서, 그 결과 열 스트레스에 따른 누설 전류의 증가가 억제된다.
또한 제3 실시예에 기재된 제조 방법에 따르면 콘덴서 소자에 융해 액화된 TCNQ 착염을 함침해서 냉각 고화시킨 후, 그 콘덴서 소자를 휘발성 분산매를 포함하지 않는 분체 도료로 피복해서, 이 분체 도료를 1기압 이상의 수증기에 의해 용융 경화시킨다. 그리고 1기압 이상의 수증기하에서는, 분위기 온도는 100℃ 이상으로 되기 때문에 분체 도료가 온도적으로 용융하기에 충분한 조건으로 된다. 그래서 TCNQ 착엮에 대해 당연히 물분자의 작용이 예상되고, 예를 들면 TCNQ 착체(錯體)중 래디컬부인 TCNQ는 주울열 등으로 불균화 반응을 유발해서 P-페닐렌 디 마로노 니트릴을 생성하게 된다. 또 콘덴서 소자측의 양극 산화 피막상에 있어서도 고압 수중기의 작용으로 r-Al2O3·H2O(boehmite: 베마이트) 등이 생성되어, 산화 피막 결손부 등의 구멍이 막혀서 고온의 납땜 후에도 누설 전류가 현저하게 저감한다고 추측된다.
[실시예 1]
본 발명의 실시예로서 양극용 알루미늄박과 음극용 알루미늄박을 마닐라지를 세퍼레이터로해서 감은 콘덴서 소자에 고체 전해질로서 N-페네틸루티디움·(TCNQ)2와, N, N-펜타메틸렌(투티디니움)2·(TCNQ)4를 같은 중량으로 혼합한 것을 이용한 경우의 제조 과정에 대해 제1도와 함께 설명한다.
먼저 콘덴서 소자(1)의 양극박의 절개구 또는 산화 피막의 결손부를 보수하기 위해 화성액을 이용해서 양극화성 전압과 거의 같은 전압을 인가해서 화성한다.
다음에 세퍼레이터지(7)의 세경(細經)화를 위해 240℃ 전후에서 열처리를 행하지 않고, 세퍼레이터지를 탄화시킨다. 이 공정을 2-3회 반복한다.
한편, 바닥이 있는 원통 형태의 알루미늄 케이스(5)내에 상기 TCNQ 착염의 분말(6)을 적당량 넣고 300-320℃로 유지된 열판상에 상기 케이스(5)를 가열 유지한다. 또 이러한 케이스(5)는 최종적으로는 콘덴서의 외주기로 된다. 상기 가열에 의해 케이스내의 TCNQ 착염(6)은 용융 액화한다. 후속 공정에서는 케이스(5)내의 액화 TCNQ 착염 중에 미리 준비되어 있는 콘덴서 소자(1)을 침지해서 소자 내에 TCNQ 착염(6)을 함침시킨다.
다음에, 즉시 케이스(5)를 급냉해서 TCNQ 착염(6)을 고화시킨다. 이러한 공정으로 콘덴서 소자(1)에 액상 TCNQ 착염이 함침되고, 그후의 급냉으로 TCNQ 착염은 재결정화해서 높은 전해도를 나타내는 고체 전해질을 형성한다.
후속 공정에서는 TCNQ 착염(6) 함침 종료한 소자(1)을 설치한 바닥이 있는 원통 형태의 케이스(5)의 개구부로 분체 도료(9) 또는 분체 도료와 무기물의 혼합물(9)를 거의 케이스 내에 가득 넣은 후, 125℃ 중에 방치하여 분말 도료를 용융·고화시킨다. 분말 도료 경화 후, 다시 그 위에서부터 케이스 내로 에폭시 수지(7)을 주입하여 2중으로 피복해서 케이스 개구부를 밀봉한다. 또 에폭시 수지(7)을 약 105℃의 온도에서 경화시킨 후 125℃에서 1시간 정격 전압을 인가(에이징)해서 목적으로 하는 고체 전해 콘덴서를 완성시킨다.
표 1에 본 발명의 실시예와, 종래 예에 의해 제조된 고체 전해 콘덴서의 납땜시의 열을 예상한 리플로우 시험[160℃ × 2분 + 230℃ × 30초의 리플로우 로(爐)] 전후에서의 결과를 나타낸다.
표 1에 있어서 테스트 콘덴서는 정격 25V, 1μF의 콘덴서로,
표 1에 있어서(A)-(G)는 본 발명의 실시예로(H), (I)는 종래예이다. 상세한 것은 표 2에 나타낸다.
표 1을 보면, 실시예(A)-(G)는 모두 전기 특성에서 양호한 결과가 얻어졌다.
한편 종래예(H), (I)에 있어서는 밀봉 수지가 소자 내부까지 들어가게 되어 리플로우 시험시의 기계적인 스트레스 또는 밀봉 수지와 TCNQ 착염의 화학적 반응 등으로 특성 열화가 큰 것으로 판단된다. 이와 같이 분체 도료(9)에는 융점 230℃ 이상의 무기물 또는 무기 화합물을 혼합함으로써 콘덴서 소자(1)내부로의 침입이 적어져서, 효과적이다. 또 분체 도표(9)에 융점 230℃ 이하의 무기물 또는 무기 화합물을 혼합한 경우는 납땜시의 열(230℃ 이상)로 무기물이 용융하기 때문에 밀봉 불량 등이 발생해서 실용적이지 못하다.
또한, 바람직하게는 상기 무기물로서 다공성 물질, 예를 들면 황성 백도, 활성 탄소, 규조토, 활성 알루미나 등을 사용함으로써 더욱 좋은 결과가 얻어진다.
이것은 납땜시 열 등으로 발생하는 각종 가스를 다공성 물질이 흡착함으로써 콘덴서 내부의 압력 상승을 억제하기 때문이다. 따라서 산화 피막의 열화나 봉구(封口) 불량을 거의 없앨 수 있다. 또 이밖의 N-n-프로필 키노린, N-에틸 이소 키노린, N-이소 프로필 키노린, N-n-헥실 키노린 등의 TCNQ 착염에 대해서도 같은 효과가 얻어진다.
[실시예 2]
다음에 본 발명의 제2 실시예에 대해 제2도와 함께 설명한다. 알루미늄 케이스(5)내에 TCNQ 착염(예를 들면, N, N, -펜타 메틸렌 루티디움, TCNQ와 N, -페넬루티디움·TCNQ의 등량 혼합물)(6)을 넣고, 케이스(5)를 가열하여 320℃에서 TCNQ 착염을 가열 융해하여, 미리 예열해둔 화성·탄화(세퍼레이터지) 처리 종료한 콘덴서소자(1)에 TCNQ 착염을 함침시킨 후, 급냉한다. 그후 휘발성 분산매를 포함하지 않는 분체 도료(9)를 알루미늄 케이스(5) 내에 넣고 콘덴서 소자(1)을 피복한다.
다음에 알루미늄 케이스내에 에폭시 수지(7)을 주입하여 분체 도료(9)가 용융하는 온도보다 낮은 온도, 예를 들면 85℃의 온도로 경화시킨다. 그후 150℃ 전후의 온도로 분체 도료(9)를 가열 용융 경화시킨다. 따라서 케이스(5)와 콘덴서 소자(1)과의 사이 및 소자(1)의 상부측에 공간(10)이 생기고, 이 공간이 있으므로서 종래부터 문제시되었던 피복 수지의 납땜시 열 스트레스에 기인하는 수축 또는 팽창이 소자에 미치는 영향을 극소화하게 되어 열 스트레스에 기인하는 누설 전류의 증가가 억제된다.
표 3은 본 발명의 제2 실시예에 있어서, 실시예(A), (B), (C)와 종래예(D), (E), (F), (G), (H)에 대해 표면 실장시의 납땜으로 인한 열을 가정한 리플로우 시험 결과를 나타낸다. 이 리플로우 시험이란 콘덴서를 리플로우 로 중에 160℃에서 2분간, 이어서 리플로우 로 중에 230℃에서 30초간 유지한 때의 특성을 조사하는 시험이다. 그래서 표 3에서는 정격 25V, 용량 1.5μF의 콘덴서에 대한 특성 값을 나타낸다.
표 4는 콘덴서 소자(1)의 각각의 피복재(8 및 9) 및 외장재(7)을 상세히 나타낸 표이다.
표 3에서 알 수 있는 것처럼 실시예(A), (B), (C)는 납땜 후의 누설 전류 특성이 대단히 양호한 것을 알았다. 그러나, 종래예(D-H)에 있어서는 피복재의 기계적인 스트레스 등이 원인이라고 생각되는 누설 전류 특성의 열화가 큰 것을 알았다.
[실시예 3]
본 실시예는 고압이고 대용량(예를 들면, 정격 25V, 용량 3.3μF)의 유기 반도체 고체 전해 콘덴서에 적용한 양호한 제조 방법이다.
즉, 상기 제2 실시예의 제조 방법에서는 정격 25V이상으로도 용량 3.3μF 이상의 콘덴서(고 CV적의 콘덴서) 등에는 아직 내열성이 부족해서 내열성 향상책이 강력히 요망된다. 제3 실시예는 이러한 문제를 해결하는 것이다.
다음에 본 실시예에 대해 설명한다. 제1도와 마찬가지로 알루미늄 케이스(5)내에 넣은 TCNQ 착염(예를 들면 N, N, -펜타 메틸렌 루티디움, TCNQ와 N-페네틸 루티디니움·TCNQ)의 등량 혼합물(6)을 320℃에서 가열 융해하여, 미리 예열해둔 화성·탄화(세퍼레이터지) 처리가 끝난 콘덴서 소자(1)를 함침하여 급냉한다. 그후, 휘발성 분산매를 포함하지 않는 분체 도료, 예를 들면 폴리에스테르계 분체 도료(9)를 알루미늄 케이스내에 넣고 콘덴서 소자(1)을 피복한다. 다음에 표 5에 나타낸 것처럼 수중기 조건하에서 분체 도료(9)를 용융 경화한 후, 에폭시 수지(7)로 알루미늄 케이스 개구부를 밀봉한다.
표 6은 제3 실시예와 제2 실시예, 즉 분체 도료를 용융 경화시키기 전에 외장 에폭시 수지를 경화시키고, 그후 분말 도료를 경화시키는 방법으로 제조한 콘덴서의 납땜시의 열을 가정한 리플로우 시험(160℃ × 2분 + 230℃ × 30초의 리플로우로) 전후의 누설 전류치를 나타낸다.
표 6에 있어서 콘덴서는 모두 정격 25V, 용량 3.3μF이고, A-C는 본 발명의 실시예이며, D는 중래예이다. 실시예(A-C)는 납땜후의 누설 전류 특성에 있어서 양호한 결과가 얻어지는 것을 알았다. 그러나, 종래예(D)는 누설 전류 특성의 열화가 큰 것을 알았다.
이와 같이 제3 실시예의 제조 방법에 따르면, 콘덴서 소자에 융해 액화한 TCNQ 착염을 함침하여 냉각 고화시킨 후, 콘덴서 소자를 휘발성 분산매를 포함하지 않는 분체 도료로 피복하여, 이 분체 도료를 1기압 이상의 수증기에 의해 용융 경화시킨다. 그래서 1기압 이상의 수중기하에서는, 분위기 온도는 100℃ 이상으로 되기 때문에 분체 도료가 온도적으로 용융하기 충분한 조건으로 된다. 이러한 분체 도료에는 보통 중합도가 높은 고분자가 사용되고 있기 때문에 1기압 이상의 수중기의 영향을 받으면, 고분자 사이에 물 분자가 들어간 상태에서 분체 도료가 용융 경화하는 것으로 추측된다. 따라서 TCNQ 착염에 대해 당연히 물 분자가 작용하는 것이 예상되고, 예를 들면 TCNQ 착체중 래디컬부인 TCNQ는 주울열 등으로 불균화 반응을 유발하여, p-페닐렌 디 마로노 니트릴이 생성된다고 추측된다. 또 콘덴서 소자측의 양극 산화 피막상에 있어서도 고압 수증기의 작용으로 r-AlO·HO(베마이트) 등이 생성되어, 산화 피막 결손부 등이 메워져서 고온의 납땜 후에 있어서도 누설 전류가 현저히 저감한다고 추측된다.
이와 같이 본 발명에 있어서는 콘덴서 소자를 가열 융해한 TCNQ 착염에 침지하여 TCNQ 착염을 냉각 고화시켜 고체 전해질층을 형성하고, 그후 제1 실시예에 있어서는 상기 전해질층을 분체 도료로 피복함과 동시에 에폭시 수지로 피복하고, 제2 실시예에 있어서는 고체 전해질층상에 휘발성 분산매를 포함하지 않는 분체 도료층을 형성하여 분체 도료충의 가열 용해 전에 분체 도료층을 열경화성 수지로 피복하고 이것을 분체 도료의 용융 온도보다 낮은 온도에서 가열 경화시킨 후 상기 분체 도료를 가열 융해 경화시키고, 제3 실시예에 있어서는 상기 고체 전해질층상에 휘발성 분산매를 포함하지 않는 분체 도료층을 형성해서 1기압 이상의 수중기에 의해 분체 도료충을 용융시키므로 납땜 후에 있어서도 누설 전류 특성이 대단히 우수한 유기 반도체 고체 전해 콘덴서가 얻어진다.
Claims (7)
- 알루미늄, 탄탈, 니오브 등의 분류 작용을 갖는 금속 표면에 양극 산화 또는 양극 화성에 의해 산화 피막을 형성한 양극박과 그 금속의 얇은 박으로 이루어지는 음극박과의 사이에 세퍼레이터지를 끼워서 감은 콘덴서 소자에 가열 용해 가능하며 냉각 고화(固化) 후 콘덴서용 전해질로서 사용할 수 있는 전도도를 갖는 TCNQ 착염을 가열 융해해서 함침(含浸)시키고, 냉각 고화시켜 고체 전해질층을 형성하여 상기 콘덴서 소자를 분체 도료로 피복함과 동시에 상기 분체 도료의 외측을 에폭시 수지로 피복 또는 밀봉하는 것을 특징으로 하는 고체 전해 콘덴서.
- 제1항에 있어서, 분체 도료는 융점 230℃ 이상의 분말 형태의 무기물 또는 무기 화합물과의 혼합물인 것을 특징으로 하는 고체 전해 콘덴서.
- 제2항에 있어서, 분말 형태의 무기물은 활성 백도, 활성 탄소, 규조토, 활성 알루미늄인 것을 특징으로 하는 고체 전해 콘덴서.
- 알루미늄, 탄탈, 니오브 등의 분류 작용을 갖는 금속 표면에 양극 산화 또는 양극 화성에 의해 산화 피막을 형성한 양극박과 그 금속의 얇은 박으로 이루어지는 금속박과의 사이에 세퍼레이터지를 끼워서 감은 콘덴서 소자에 가열 융해 가능하고, 냉각 고화후 콘덴서용 전해질로서 사용할 수 있는 전도도를 갖는 TCNQ 착염을 가열 용해해서 함침시키고 냉각 고화시켜 고체 전해질층을 형성하여, 상기 고체 전해질층상에 휘발성 분산매를 함유하지 않는 분체 도료충을 형성하여 상기 분체 도료층의 가열 융해 전에 분체 도료층을 열경화성 수지로 피복하고, 상기 열경화성 수지를 분체 도료의 용융 온도보다 낮은 온도에서 가열 경화시킨 후 상기 분체 도료를 가열 융해 경화시키는 것을 특징으로 하는 유기 반도체 고체 전해 콘덴서의 제조 방법.
- 제4항에 있어서, 분체 도료는 에폭시계 분체 도료, 아크릴계 분체 도료, 폴리에스테르계 분체도료중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 반도체 고체 전해 콘덴서의 제조 방법.
- 알루미늄, 탄탈, 니오브 등의 분류 작용을 갖는 금속 표면에 양극 산화 또는 양극 화성에 의해 산화 피막을 형성한 양극박과 그 금속의 얇은 박으로 이루어지는 음극박과의 사이에 세퍼레이터지를 끼워서 감은 콘덴서 소자에 가열 융해 가능하고 냉각 고화후 콘덴서용 전해질로서 사용할 수 있는 전도도를 갖는 TCNQ 착염을 가열 융해해서 함침시키고, 냉각 고화시켜 고체 전해질층을 형성하고, 상기 고체 전해질층상에 휘발성 분산매를 포함하지 않는 분체 도료층을 형성하여 1기압 이상의 수증기로 상기 분체 도료층을 용융시키는 것을 특징으로 하는 유기 반도체 고체 전해 콘덴서의 제조 방법.
- 제6항에 있어서, 분체 도료는 폴리에스테르계 분체 도료인 것을 특징으로 하는 유기 반도체 고체 전해 콘덴서의 제조 방법.
Applications Claiming Priority (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17337190 | 1990-06-29 | ||
| JP2-173371 | 1990-06-29 | ||
| JP90-173371 | 1990-06-29 | ||
| JP3-11337 | 1991-01-31 | ||
| JP1133791 | 1991-01-31 | ||
| JP3-78738 | 1991-04-11 | ||
| JP3078738A JPH0750663B2 (ja) | 1990-06-29 | 1991-04-11 | 有機半導体固体電解コンデンサの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR920001574A KR920001574A (ko) | 1992-01-30 |
| KR100199321B1 true KR100199321B1 (ko) | 1999-06-15 |
Family
ID=27279374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019910010925A KR100199321B1 (ko) | 1990-06-29 | 1991-06-28 | 유기 반도체 고체 전해 콘덴서 및 그 제조 방법 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5117333A (ko) |
| EP (1) | EP0464605B1 (ko) |
| JP (1) | JPH0750663B2 (ko) |
| KR (1) | KR100199321B1 (ko) |
| DE (1) | DE69115770T2 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101364596B1 (ko) | 2007-01-12 | 2014-02-19 | 가부시키가이샤 유에이씨제이 | 알루미늄 전해 콘덴서 케이스용 수지피복 알루미늄 합금 판재, 알루미늄 전해 콘덴서 케이스 및 알루미늄 전해 콘덴서 |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3198376B2 (ja) * | 1994-07-05 | 2001-08-13 | 昭栄株式会社 | 電解コンデンサの製造方法 |
| US5766271A (en) * | 1994-11-24 | 1998-06-16 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Process for producing solid electrolyte capacitor |
| US5790368A (en) * | 1995-06-27 | 1998-08-04 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Capacitor and manufacturing method thereof |
| US6366447B1 (en) * | 1997-11-28 | 2002-04-02 | Nippon Chemi-Con Corporation | Electrolytic capacitor and method of manufacturing it |
| US6477037B1 (en) * | 1998-04-03 | 2002-11-05 | Medtronic, Inc. | Implantable medical device having flat electrolytic capacitor with miniaturized epoxy connector droplet |
| US6402793B1 (en) * | 1998-04-03 | 2002-06-11 | Medtronic, Inc. | Implantable medical device having flat electrolytic capacitor with cathode/case electrical connections |
| US6552896B1 (en) * | 1999-10-28 | 2003-04-22 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Solid electrolytic capacitor and method for manufacturing the same |
| TW507228B (en) * | 2000-03-07 | 2002-10-21 | Sanyo Electric Co | Solid phase electrolytic capacitor |
| CA2420162A1 (en) * | 2001-05-15 | 2003-02-28 | Showa Denko K.K. | Niobium monoxide powder, niobium monoxide sintered product and capacitor using niobium monoxide sintered product |
| DE10141354C1 (de) * | 2001-08-23 | 2003-04-10 | Epcos Ag | Gehäuse für elektrische Bauelemente, insbesondere Kondensatoren |
| US7297621B2 (en) | 2003-04-15 | 2007-11-20 | California Institute Of Technology | Flexible carbon-based ohmic contacts for organic transistors |
| US7085127B2 (en) * | 2004-03-02 | 2006-08-01 | Vishay Sprague, Inc. | Surface mount chip capacitor |
| KR101145529B1 (ko) * | 2004-08-25 | 2012-05-14 | 사가 산요 고교 가부시키가이샤 | 고체 전해 컨덴서 |
| CN1773640B (zh) * | 2005-09-06 | 2010-05-12 | 万裕三信电子(东莞)有限公司 | 固体电解电容器的制造方法 |
| JP2009206242A (ja) * | 2008-02-27 | 2009-09-10 | Nichicon Corp | 固体電解コンデンサ |
| WO2013030909A1 (ja) | 2011-08-26 | 2013-03-07 | 富士通株式会社 | 電子部品及びその製造方法 |
| WO2021171609A1 (ja) * | 2020-02-28 | 2021-09-02 | サン電子工業株式会社 | コンデンサ |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3443164A (en) * | 1967-03-13 | 1969-05-06 | Sprague Electric Co | Rolled aluminum slug capacitor |
| US4580855A (en) * | 1981-04-17 | 1986-04-08 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Solid electrolyte capacitor |
| JPS5846102A (ja) * | 1981-09-08 | 1983-03-17 | 瑞光鉄工株式会社 | おしめ基体およびその製法 |
| GB2113916B (en) * | 1982-01-18 | 1986-07-09 | Sanyo Electric Co | Solid electrolyte capacitor |
| JPS61182213A (ja) * | 1985-02-07 | 1986-08-14 | ニチコン株式会社 | 固体電解コンデンサ |
| JPS6252939A (ja) * | 1985-08-31 | 1987-03-07 | Nec Kansai Ltd | 半導体装置 |
| JPS6412518A (en) * | 1987-07-06 | 1989-01-17 | Sanyo Electric Co | Manufacture of solid electrolytic capacitor |
| JPH01200610A (ja) * | 1988-02-04 | 1989-08-11 | Nec Corp | チップ形固体電解コンデンサの製造方法 |
| JPH0625110B2 (ja) * | 1988-04-28 | 1994-04-06 | 日本カーリット株式会社 | 耐熱性電荷移動錯体 |
| EP0405181B1 (de) * | 1989-06-29 | 1994-10-12 | Siemens Aktiengesellschaft | Elektrolytkondensator |
-
1991
- 1991-04-11 JP JP3078738A patent/JPH0750663B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1991-06-25 DE DE69115770T patent/DE69115770T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-06-25 EP EP91110487A patent/EP0464605B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-06-27 US US07/722,424 patent/US5117333A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-06-28 KR KR1019910010925A patent/KR100199321B1/ko not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101364596B1 (ko) | 2007-01-12 | 2014-02-19 | 가부시키가이샤 유에이씨제이 | 알루미늄 전해 콘덴서 케이스용 수지피복 알루미늄 합금 판재, 알루미늄 전해 콘덴서 케이스 및 알루미늄 전해 콘덴서 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5117333A (en) | 1992-05-26 |
| JPH04297012A (ja) | 1992-10-21 |
| JPH0750663B2 (ja) | 1995-05-31 |
| KR920001574A (ko) | 1992-01-30 |
| EP0464605A2 (en) | 1992-01-08 |
| DE69115770T2 (de) | 1996-09-19 |
| EP0464605A3 (en) | 1992-04-01 |
| EP0464605B1 (en) | 1995-12-27 |
| DE69115770D1 (de) | 1996-02-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100199321B1 (ko) | 유기 반도체 고체 전해 콘덴서 및 그 제조 방법 | |
| US5140502A (en) | Solid electrolytic capacitors and method for manufacturing the same | |
| JPH04229611A (ja) | 固体電解コンデンサ | |
| JP2013187446A (ja) | 電解コンデンサおよびその製造法 | |
| JPH10144574A (ja) | 電解コンデンサ | |
| JP2726009B2 (ja) | 固体電解コンデンサ | |
| EP0285728B1 (en) | Solid electrolytic capacitor, and method of manufacturing same | |
| KR970004277B1 (ko) | 고체 전해 콘덴서의 제조방법 | |
| JP4066473B2 (ja) | 固体電解コンデンサとその製造方法 | |
| KR930008939B1 (ko) | 고체 전해 콘덴서 | |
| KR970006432B1 (ko) | 고체 전해 콘덴서 | |
| JPH04324612A (ja) | 有機半導体固体電解コンデンサの製造方法 | |
| JP3837297B2 (ja) | 電解コンデンサの製造方法 | |
| JP2771767B2 (ja) | 固体電解コンデンサの製造方法 | |
| KR940005995B1 (ko) | 고체전해 콘덴서 | |
| JP2950898B2 (ja) | 有機半導体固体電解コンデンサの製造方法 | |
| JP2869131B2 (ja) | 固体電解コンデンサ | |
| JP3474986B2 (ja) | 固体電解コンデンサ及びその製造方法 | |
| JPH0321007A (ja) | 固体電解コンデンサの製造方法 | |
| JPH0435014A (ja) | 固体電解コンデンサの製造方法 | |
| JP3551020B2 (ja) | 固体電解コンデンサおよびその製造方法 | |
| JPH03106010A (ja) | 固体電解コンデンサの製造方法 | |
| JPS63100710A (ja) | 固体電解コンデンサの製造方法 | |
| JPH04302127A (ja) | 固体電解コンデンサの製造方法 | |
| JPH03276621A (ja) | 固体電解コンデンサの製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| G170 | Re-publication after modification of scope of protection [patent] | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20060223 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |